曹賽男

摘 要：本文通過開展汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利導(dǎo)航分析，聚焦核心技術(shù)專利趨勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手技術(shù)研發(fā)狀況、識(shí)別專利壁壘等方面，從產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展定位角度，分析汽車后橋發(fā)展現(xiàn)狀，以推動(dòng)專利創(chuàng)造、保護(hù)及運(yùn)用融入汽車后橋產(chǎn)品開發(fā)，支撐企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo)，指導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品開發(fā)、專利布局策略。

關(guān)鍵詞：汽車;后橋產(chǎn)品;關(guān)鍵技術(shù)專利;導(dǎo)航

1 汽車后橋技術(shù)分支

汽車后橋是車輛動(dòng)力傳遞的后驅(qū)動(dòng)軸組成部分，由兩個(gè)半橋組成，基本作用是增大傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)矩并分配給兩側(cè)車輪，可實(shí)施半橋差速運(yùn)動(dòng)，用來支撐車輪和連接后車輪的裝置。汽車后橋作為非常重要的驅(qū)動(dòng)橋，對(duì)整車的動(dòng)力性能、穩(wěn)定性和承載能力等都具有重要的影響。

汽車后橋的技術(shù)分解圖如下：

2 汽車后橋?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成分布

截止2019年8月全球范圍內(nèi)提交的涉及汽車后橋車輛傳動(dòng)裝置布置或安裝技術(shù)、車軸總成技術(shù)、彈性懸掛技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)共689件，2010年到2015年為快速發(fā)展期;近十年來，中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)與全球趨勢(shì)十分吻合，2010至今全球申請(qǐng)的432件專利中71%為中國(guó)專利申請(qǐng);總申請(qǐng)量方面中國(guó)專利申請(qǐng)量為297件，占比達(dá)到了40%。隨著中國(guó)汽車銷量躍居全球首位，全球的汽車零部件供應(yīng)商對(duì)中國(guó)市場(chǎng)逐漸重視，全球汽車后橋?qū)＠季种攸c(diǎn)區(qū)域已經(jīng)轉(zhuǎn)移到中國(guó)。

汽車后橋?qū)＠夹g(shù)分布較為集中，車輛傳動(dòng)裝置的布置或安裝技術(shù)分支專利數(shù)量排名第一，為187件，該技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楹髽虻暮诵念I(lǐng)域，主要涉及到變速器齒輪傳動(dòng)、并聯(lián)車軸、差速傳動(dòng)和四驅(qū)傳動(dòng)的布置和安裝，涉及的零部件較多因此占比較大;半軸也叫驅(qū)動(dòng)軸，是將差速器與驅(qū)動(dòng)輪連接起來傳遞扭矩的軸，車軸總成技術(shù)分支專利申請(qǐng)量排名第二，為110件，主要涉及半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及連接、半軸殼和半軸軸承等;彈性懸掛技術(shù)分支專利申請(qǐng)量排名第三，為63件，主要涉及彈簧懸架、扭力梁懸架、橫向穩(wěn)定裝置等。此外控制機(jī)構(gòu)的安裝和布置、差速傳動(dòng)裝置排名緊跟其后，這些技術(shù)領(lǐng)域的專利布局較為薄弱，可作為研發(fā)方向進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。

3 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)分析

汽車后橋車輛傳動(dòng)裝置、車軸總成、彈性懸掛等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的專利在全球范圍內(nèi)的分布情況為：中國(guó)專利申請(qǐng)量最多，為197件，占比達(dá)到了40%，第2到4名分布比較平均，依次為美國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)，占比均為10%左右。美國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)等汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)，過去曾經(jīng)一種主導(dǎo)者汽車行業(yè)的發(fā)展，積累了一定了專利申請(qǐng)量，但受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響后產(chǎn)量波動(dòng)明顯，近幾年的專利申請(qǐng)量未能跟上節(jié)奏。除中國(guó)外，印度、俄羅斯等國(guó)家近年來也同樣發(fā)展迅速，新興市場(chǎng)的特點(diǎn)仍然是人均汽車保有量低、潛在需求量大，因此仍是未來世界汽車業(yè)最有潛力的市場(chǎng)。

汽車后橋?qū)＠饕暾?qǐng)地區(qū)技術(shù)分布情況中，從各國(guó)專利技術(shù)分支分布可知，美德日三國(guó)專利在車輛傳動(dòng)裝置的布置或安裝領(lǐng)域布局專利最多，在車軸總成技術(shù)領(lǐng)域布局專利很少，美德日三國(guó)技術(shù)分支布局較為均勻，韓國(guó)則主要集中均勻分布在彈性懸掛和車輛傳動(dòng)裝置的布置或安裝領(lǐng)域;而中國(guó)專利布局情況有所不同，在中國(guó)布局專利數(shù)量最多的技術(shù)分支為車軸總成（95件，占比達(dá)到42%），然后才到車輛傳動(dòng)裝置的布置或安裝（56件，占比達(dá)到27%），其他領(lǐng)域布局專利較少?？梢姼鲊?guó)的專利申請(qǐng)?jiān)诩夹g(shù)分布上差異明顯，企業(yè)可針對(duì)專利布局不完善的領(lǐng)域，如彈性懸掛、差速器和控制機(jī)構(gòu)的布置和安裝等進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，并進(jìn)行專利布局，搶占技術(shù)制高點(diǎn)。

4 汽車后橋關(guān)鍵技術(shù)專利主要申請(qǐng)人分析

汽車后橋關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域主要申請(qǐng)人排名前十的依次為美國(guó)車橋（20件），通用（17件）、長(zhǎng)安汽車（16件）、馬克汽車（15件）、江西江鈴底盤（15件）、現(xiàn)代（10件）、柳州五菱（9件）、重慶永淳新能源（9件）和伊頓公司（9件）。

在汽車后橋技術(shù)領(lǐng)域前十名中，中國(guó)申請(qǐng)人有5個(gè)，美國(guó)申請(qǐng)人有4個(gè)，韓國(guó)申請(qǐng)人有1個(gè);排名前十的申請(qǐng)人全部為企業(yè)，均為汽車整車廠或零部件廠，其中重慶永淳新能源科技有限公司為電動(dòng)汽車零部件生產(chǎn)商，主要涉及到電動(dòng)車后橋。

5 技術(shù)功效矩陣分析

利用技術(shù)功效矩陣對(duì)汽車后橋的專利申請(qǐng)情況進(jìn)一步分析，橫坐標(biāo)為技術(shù)功效（代表技術(shù)需求），縱坐標(biāo)為各個(gè)技術(shù)分支（代表相應(yīng)的技術(shù)手段），圖中的圓形面積越大，就代表越多的專利采用該技術(shù)手段達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)功效，有助于企業(yè)準(zhǔn)確把握研發(fā)重點(diǎn)和研發(fā)方向，獲得技術(shù)上的啟示與突破，進(jìn)而制定科學(xué)合理的專利布局策略，從圖3可以看出：

5.1 在技術(shù)需求方面

提高穩(wěn)定性是汽車后橋領(lǐng)域需求最大的技術(shù)功效，在提高穩(wěn)定性方面的技術(shù)需求主要通過傳動(dòng)軸的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，涉及到90件專利申請(qǐng)，具體為對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)、并聯(lián)車橋、多級(jí)減速、半軸軸承安裝或油封結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行改進(jìn)，滿足受力傳遞以及強(qiáng)度的要求，保證驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳遞穩(wěn)定性;懸架傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛，對(duì)懸架的改進(jìn)以滿足穩(wěn)定性的需求方面的專利申請(qǐng)為36件;差速器是調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速差而裝置的，保證了為在曲線行駛或者轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定性，此外提高汽車在壞路上的通過能力而研發(fā)的限滑差速器也為研發(fā)熱點(diǎn)，通過差速器改進(jìn)滿足穩(wěn)定性技術(shù)需求的專利為28件。

降低成本技術(shù)需求量排名第二，主要通過傳動(dòng)軸（22件）和橋殼（18件）的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，具體為改進(jìn)半軸的裝配工藝、改進(jìn)橋殼的鑄造和焊接工藝等實(shí)現(xiàn)，這與廣西汽車集團(tuán)在加工及裝配方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)密切相關(guān);排名第三的提高效率方面，主要通過電機(jī)（23）的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)，隨著新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展，在后橋橋領(lǐng)域，提高效率方面的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)已從傳統(tǒng)的汽車零部件轉(zhuǎn)移到電動(dòng)汽車零部件領(lǐng)域。

此外，車橋輕量化技術(shù)需求量較少，可見該技術(shù)需求以得到滿足，研發(fā)熱度較低;減震降噪的需求主要通過對(duì)懸架的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)。

5.2 從技術(shù)手段方面

從圖3中傳動(dòng)軸與技術(shù)功效的關(guān)系可以看出，對(duì)傳動(dòng)軸的研發(fā)和改進(jìn)的專利最多（143件），主要的技術(shù)功效為依次為提高穩(wěn)定性（90件）、降低成本（22件）和提高耐用性（15件），但在傳動(dòng)軸的輕量化方面專利較少。

其他技術(shù)手段的專利分布較為均勻，電機(jī)和懸架均為54件，差速器46件，制動(dòng)43件，橋殼35件，減速器僅有24件?？蓮募夹g(shù)布局較少的技術(shù)-功效點(diǎn)為切入點(diǎn)，在懸架的輕量化和低成本、減速器輕量化和減震降噪、制動(dòng)系統(tǒng)的降低噪音、傳動(dòng)軸輕量化等方面進(jìn)行改進(jìn)及研發(fā)，繞過技術(shù)壁壘，并開展專利布局，在技術(shù)空白點(diǎn)建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，避免重復(fù)研發(fā)和侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

6 汽車后橋重點(diǎn)專利分析

根據(jù)專利申請(qǐng)及其同族的被引頻次、國(guó)家布局?jǐn)?shù)量、是否發(fā)生訴訟、許可、轉(zhuǎn)讓等因素，綜合判斷專利的重要性。

從同族的被引頻次、國(guó)家布局?jǐn)?shù)量、是否發(fā)生訴訟、許可、轉(zhuǎn)讓等因素分析得到的重點(diǎn)專利，重點(diǎn)專利均為外國(guó)專利，其中美國(guó)專利占了接近一半的比例，主要為通用和德納公司申請(qǐng)，且申請(qǐng)日期較早，這與過去美國(guó)汽車工業(yè)的成熟發(fā)展密切相關(guān)。

上述專利解決的技術(shù)問題主要為：串聯(lián)驅(qū)動(dòng)軸、四驅(qū)系統(tǒng)、軸間差速器等，后續(xù)的技術(shù)研發(fā)很多都是基于上述專利開展的，廣西汽車集團(tuán)結(jié)合自身研發(fā)中遇到的問題，可參考借鑒上述專利中的技術(shù)，提高研發(fā)起點(diǎn)。

7 總結(jié)

本文通過開展汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利導(dǎo)航分析，聚焦核心技術(shù)專利趨勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手技術(shù)研發(fā)狀況、識(shí)別專利壁壘等方面，從產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展定位角度，分析汽車后橋發(fā)展現(xiàn)狀，以推動(dòng)專利創(chuàng)造、保護(hù)及運(yùn)用融入汽車后橋產(chǎn)品開發(fā)，支撐企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo)，指導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品開發(fā)、專利布局策略。

論文涉及研究?jī)?nèi)容獲廣西壯族自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目資助，項(xiàng)目名稱：廣西汽車集團(tuán)汽車后橋產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù)專利微導(dǎo)航，編號(hào)：桂科AC17129050，資助經(jīng)費(fèi)25萬元。